一種中強度耐腐蝕鋁合金材料及電纜用鋁合金桿的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鋁合金技術領域，尤其涉及一種中強度耐腐蝕鋁合金材料及電纜用鋁合金桿。
【背景技術】
[0002]目前，隨著導體合金化的發(fā)展，以鋁合金材料作為導體材料和加強材料的輸電導線在國內(nèi)外應用也日趨廣泛，其代表種類包括全鋁合金絞線和鋁合金芯鋁絞線。全鋁合金絞線由同一材料構成，制造工藝非常簡便，且在工程應用上具有諸多優(yōu)點。隨著社會的發(fā)展，人們對鋁合金材料的數(shù)量和質量都提出了更高的要求，目前，由于產(chǎn)品性能要求不斷升高，現(xiàn)有的鋁合金材料其配方和工藝不是很合理，獲得的鋁合金材料無法獲得理想的性能，在使用的過程中存在耐腐蝕性欠佳的問題，而縮短了鋁合金制品的使用壽命。因此，探索一種中強度耐腐蝕鋁合金的配方，并配合優(yōu)化其制備工藝，從而獲得性能更加優(yōu)良的鋁合金材料已經(jīng)成為目前亟需解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述【背景技術】存在的技術問題，本發(fā)明提出一種中強度耐腐蝕鋁合金材料及電纜用鋁合金桿，其機械強度高、抗腐蝕性好，綜合性能優(yōu)異。
[0004]本發(fā)明提出了一種中強度耐腐蝕鋁合金材料，其成分按質量分數(shù)包括:鐵0.18-0.25%、硅0.1-0.5%、鎂0.5-1.5%、硼0.01-0.03%、銅 1-1.8%、鋅3.5-5.3%、稀土0.1-0.15%、余量為鋁；
[0005]根據(jù)上述成分配比，所述中強度耐腐蝕鋁合金材料按照以下工藝進行制備:
[0006]S1、將鋁錠在670-700°C下保溫20_35min，升溫至720-750°C，然后加入鋁-硼合金、鋁-硅合金、鋁-鐵合金、鋁-稀土合金、鋁-銅合金、鋁-鋅合金、鎂錠進行熔煉形成合金液，然后在730-740°C下精煉20-30min，再在720-730°C進行保溫靜置30_50min ;在澆鑄之前進行合金液成分調控，然后進行澆鑄得到鑄錠，其中，澆鑄溫度為690-720°C，所得鑄錠溫度為480-520°C，再對鑄錠進行均勻化處理得到均勻化鑄錠，其中，均勻化處理的溫度為400-450 0C ；
[0007]S2、將SI中獲得的均勻化鑄錠進行水冷，然后進行熱軋，其中，在熱軋的過程中，進軋溫度為480-520°C，終軋溫度為340-380°C，然后冷卻至100°C以下獲得熱軋鋁合金；
[0008]S3、將S2中獲得的熱軋鋁合金進行人工時效得到所述中強度耐腐蝕鋁合金材料，其中，人工時效的溫度為122-128°C，人工時效的時間為3-4h。
[0009]其中，其成分按質量分數(shù)包括:鐵0.2-0.23%、硅0.17-0.4%、鎂0.6-1.3%、硼0.015-0.023%、銅 1.2-1.6%、鋅 3.9-4.3%、稀土 0.11-0.14%、余量為鋁。
[0010]其中，所述稀土的成分按重量份包括:La 10-15份、Dy 15-20份、Nd 8-15份、Sm2-5份、Eu 1-5份、Ce 10-25份；優(yōu)選地，所述稀土的成分按重量份包括:La 12-14.5份、Dy16-18 份、Nd 10-13 份、Sm 3-4.5 份、Eu 3-4 份、Ce 18-21 份。
[0011]其中，在SI中，精煉過程中，精煉劑加入量為爐料重量的0.3-0.4%，精煉后合金液中氫含量為0.10?0.12ml/100g ;優(yōu)選地，在SI中，精煉過程中，精煉劑加入量為爐料重量的0.32-0.38%，精煉后合金液中氫含量為0.11?0.12ml/100g。
[0012]其中，在SI中，澆鑄溫度為705-720°C，所得鑄錠溫度為500-520°C。
[0013]其中，在SI中，均勻化處理的溫度為420-440°C。
[0014]其中，在S2中，對鑄錠進行水冷時，采用水溫為30-40°C的冷卻水進行水冷，冷卻水的水壓多3pa。
[0015]其中，在S2中，在熱軋的過程中，進軋溫度為490-510°C，終軋溫度為350-365°C ；優(yōu)選地，在熱軋的過程中，進軋溫度為500°C，終軋溫度為360°C。
[0016]其中，在S3中，人工時效的溫度為124-127°C，人工時效的時間為3.3-3.8h。
[0017]本發(fā)明還提出了一種電纜用中強度耐腐蝕鋁合金桿，采用所述中強度耐腐蝕鋁合金材料制備而成。
[0018]在本發(fā)明中，對現(xiàn)有的中強度耐腐蝕鋁合金的成分進行了調整，獲得了強化相，顯著提高了鋁合金材料的抗拉強度、屈服強度和耐腐蝕性能，通過優(yōu)化鋁合金的合金成分和合金化工藝，調控了鋁、鋅、銅、鎂四種元素的配比，為最終獲得性能優(yōu)異的中強度耐腐蝕鋁合金奠定了基礎；配合中強度耐腐蝕鋁合金材料的成分優(yōu)化了其制備工藝，通過對工藝參數(shù)進行合理設定，使得中強度耐腐蝕鋁合金成形過程中，形變合理，在鑄錠后進行的均勻化處理，消除了晶內(nèi)化學成分和組織的不均勻性，減少了在鑄錠冷卻時所產(chǎn)生的內(nèi)應力，改善了鑄錠的熱塑性，提高了合金的強度；進一步控制熱軋后鋁合金的溫度，冷卻至100°c以下，防止合金元素強度損失，為后續(xù)的人工時效獲得良好強化效果做準備；通過設定良好的人工時效參數(shù)，充分發(fā)揮合金元素的強化作用，形成分布良好的強化相，使得到的中強度耐腐蝕鋁合金材料機械強度高、抗腐蝕性好，綜合性能優(yōu)異。
[0019]本發(fā)明還公開了采用上述中強度耐腐蝕鋁合金材料制備的電纜用鋁合金桿，其技術效果與上述中強度耐腐蝕鋁合金材料基本相同，此處不再贅述。
【具體實施方式】
[0020]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0021]實施例1
[0022]本發(fā)明提出的一種中強度耐腐蝕鋁合金材料，其成分按質量分數(shù)包括:鐵0.25%、硅 0.1%、鎂 1.5%、硼0.01%、銅1.8%、鋅 3.5%、稀土 0.15%、余量為鋁；其中，所述稀土的成分按重量份包括:La 10份、Dy 20份、Nd 8份、Sm 5份、Eu I份、Ce 25份；
[0023]根據(jù)上述成分配比，所述中強度耐腐蝕鋁合金材料按照以下工藝進行制備:
[0024]S1、將鋁錠在670°C下保溫35min，升溫至720°C，然后加入鋁-硼合金、鋁-硅合金、鋁-鐵合金、鋁-稀土合金、鋁-銅合金、鋁-鋅合金、鎂錠進行熔煉形成合金液，然后在740°C下精煉20min，其中，精煉劑加入量為爐料重量的0.35%，精煉后合金液中氫含量為0.llml/100g，再在730°C進行保溫靜置30min ;在澆鑄之前進行合金液成分調控，使得合金液符合上述成分配比，然后進行澆鑄得到鑄錠，其中，澆鑄溫度為720V，所得鑄錠溫度為4800C，再對鑄錠進行均勻化處理得到均勻化鑄錠，其中，均勻化處理的溫度為450°C ；
[0025]S2、將SI中獲得的均勻化鑄錠進行水冷，其中，對鑄錠進行水冷時，采用水溫為30-400C的冷卻水進行水冷，冷卻水的水壓多3pa，然后進行熱軋，其中，在熱軋的過程中，進軋溫度為480°C，終軋溫度為380°C，然后冷卻至100°C以下獲得熱軋鋁合金；
[0026]S3、將S2中獲得的熱軋鋁合金進行人工時效得到所述中強度耐腐蝕鋁合金材料，其中，人工時效的溫度為122°C，人工時效的時間為4h。
[0027]實施例2
[0028]本發(fā)明提出的一種中強度耐腐蝕鋁合金材料，其成分按質量分數(shù)包括:鐵0.18%、硅0.5%、鎂0.5%、硼0.03%、銅I %、鋅5.3 %、稀土 0.1%、余量為鋁；其中，所述稀土的成分按重量份包括:La 15份、Dy 15份、Nd 15份、Sm 2份、Eu 5份、Ce 10份；
[0029]根據(jù)上述成分配比，所述中強度耐腐蝕鋁合金材料按照以下工藝進行制備:
[0030]S1、將鋁錠在700°C下保溫20min，升溫至750°C，然后加入鋁-硼合金、鋁-硅合金、鋁-鐵合金、鋁-稀土合金、鋁-銅合金、鋁-鋅合金、鎂錠進行熔煉形成合金液，然后在730°C下精煉30min，其中，精煉劑加入量為爐料重量的0.32%，精煉后合金液中氫含量為0.12ml/100g，再在720°C進行保溫靜置50min ;在澆鑄之前進行合金液成分調控，使得合金液符合上述成分配比，然后進行澆鑄得到鑄錠，其中，澆鑄溫度為690°C，所得鑄錠溫度為520°C，再對鑄錠進行均勻化處理得到均勻化鑄錠，其中，均勻化處理的溫度為400°C ；
[0031]S2、將SI中獲得的均勻化鑄錠進行水冷，其中，對鑄錠進行水冷時，采用水溫為30-400C的冷卻水進行水冷，冷卻水的水壓多3pa，然后進行熱軋，其中，在熱軋的過程中，進軋溫度為520°C，終軋溫度為340°C，然后冷卻至100°C以下獲得熱軋鋁合金；
[0032]S3、將S2中獲得的熱軋鋁合金進行人工時效得到所述中強度耐腐蝕鋁合金材料，其中，人工時效的溫度為128°C，人工時效的時間為3h。
[0033]實施例3
[0034]本發(fā)明提出的一種中強度耐腐蝕鋁合金材料，其成分按質量分數(shù)包括:鐵0.2%、硅0.4%、鎂0.6%、硼0.023%、銅1.2%、鋅4.3%、稀土0.11 %、余量為鋁；其中，所述稀土的成分按重量份包括:La 14.5份、Dy 16份、Nd 13份、Sm 3份、Eu 4份、Ce 18份；
[0035]根據(jù)上述成分配比，所述中強度耐腐蝕鋁合金材料按照以下工藝進行制備:
[0036]S1、將鋁錠在678°C下保溫32min，升溫至729°C，然后加入鋁-硼合金、鋁-硅合金、鋁-鐵合